Kondensator laden mit 12V
Hallo Leute, ich habe mal eine Frage. Wie lade ich einen Kondensator (ELKO) mit einer größeren Spannung auf als ich als eingang habe. Heißt, ich habe 12V und will ihn auf möglichst kurzem wege mit 100V laden, ohne am ende eine rießige Schaltung zu haben. Welche Möglichkeiten gibt es da? Vielen Dank
8 Antworten
Hallo, Micciman,
ich nehme an, dass Deine Spannungsquelle 12 Gleichspannung liefert und dass beim Laden des Kondensators (ELKO) über einen Widerstand auf richtige Polung geachtet wird. Der Kondensator kann sich in diesem Fall auf maximal 12 Volt aufladen. Bei 100 Volt Ladespannung müsste die Spannungsquelle folglich mindestens 100 Volt liefern. Aus 12 Volt Gleichspannung lassen sich aber nicht so einfach 100 Volt Gleichspannung gewinnen, weil das Hochtransformieren mit einem Transformator nur mit Wechselstrom möglich ist.
Dein Wunsch, "auf möglichst kurzem Weg" dieses Vorhaben umzusetzen ist also leider nicht möglich. Solltest Du aber an einem aufwändigen Verfahren interessiert sein, so muss die Gleichspannung zunächst mittels eines Wechselrichters in eine Wechselspannungspannung umgewandelt werden, diese dann mit einem Trafo hochtransformiert und diese höhere Spannung mittels eines Gleichrichters wieder in Gleichspannung zurückverwandelt werden. Diese muss dann noch geglättet werden, damit sie auch möglichst völlig zeitlich konstant ist.
Der Kondensator könnte so auf 100 Volt geladen werden. Dabei ist aber unbedingt darauf zu achten, dass er die nötige Spannungsfestigkeit besitzt, das heißt, dass er mindestens 100 Volt (besser etwas mehr ) aushalten muss.
MfG
Ein DC/DC Wandler ist ein Converter und ein Converter ist keine direkte Umsetzung (wie z. B. bei einem Transformator).
Man sollte in diesem Zusammenhang vielleicht zwischen Leistungs- und Informationselektronik unterscheiden, oder bin ich da etwa auf dem Holzweg ?
LG
Man sollte in diesem Zusammenhang vielleicht zwischen Leistungs- und Informationselektronik unterscheiden, oder bin ich da etwa auf dem Holzweg ?
Da bist du auf dem Holzweg.
Ein Converter erfordert eine elektronische Schaltung, ohne der das Ding nicht funktioniert und den Umweg über eine andere Spannungsart (Gleichspannung - Wechselspannung - Gleichspannung).
Ein Trafo wandelt auf direktem Weg von Wechselspannung auf Wechselspannung um.
Ein Converter erfordert eine elektronische Schaltung, ohne der das Ding nicht funktioniert und den Umweg über eine andere Spannungsart (Gleichspannung - Wechselspannung - Gleichspannung).
Das einzige, was die Gleichstromwandler brauchen ist ein Taktgeber. Und den Umweg über DC -AC -DC machen die auch nicht.
Das einzige, was die Gleichstromwandler brauchen ist ein Taktgeber. Und den Umweg über DC -AC -DC machen die auch nicht.
Jein, hat was mit AC zu tun, aber nicht im Sinne von DC->AC->Trafo->AC->DC.
Ein Step-Up Schaltregler Taktet Strom durch eine Spule die die dadurch gesammelte Energie nur durch Spannungsüberhöhung wieder los wird und das natürlich am besten durch den Verbraucher.
Unter der Voraussetzung, dass der Elko diese Spannung aushält geht das nur mit einer zweiten Spannungsquelle die 100 Volt liefert, da ist nichts mit einfacher Schaltung.
da ist nichts mit einfacher Schaltung.
Wohl !!!
Per Kaskade an Rechteckgenerator oder per Schaltspannungswandler mit fertigem Regler IC.
Und jetzt sag nicht "Gar nicht!"
Für mich wär das auch kein Problem,
Aber nicht einfach, für jemanden, der so eine Frage stellt.
Man kann Ladungspumpen verwenden.
Dazu werden Kondensatoren parallel aufgeladen und in Serie geschaltet an den Ausgang gelegt. Hat man einen Satz kondensatoren zum laden wärend der andere die Spannung liefert, dann hat man sogar eine recht hoch belastbare Spannung. Dieses Verfahren eignet sich allerdings nur zum verdoppeln oder bis vervierfachen, danach wird der Aufwand viel zu hoch.
Für geringe Belastungen greift man dann zur Kaskadenschaltung. Die wird entweder direkt mit Wechselstrom (aus einem Trafo) betrieben oder man zerhackt die Eingangsspannung in einen Rechteckwechselstrom. Hierzu eignet sich der TDA2030 sehr gut, das ist ein Verstärker der sich wie jeder normale Operationsverstärker benutzen lässt (wie z.B. den µA741), der ist aber in Wahrheit ein Audioverstärker der 2A liefern und absumpfen kann! Per Virtueller Masse kann man also ein ±6V Rechtecksignal herstellen das dann per Kaskade vervielfacht zu einer Gleichspannung wird.
http://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungskaskade
Braucht man eine stabile Ausgangsspannung die richtig belastet werden kann, dann muß man sich einen Schaltregler bauen. Da gibt es fertige Regler die die Arbeit übernehmen, dazu braucht man nur den Regler IC, eine Spule, eine Diode, ggf einen Transistor und einen Spannungsteiler um die Ausgangsspannung als Messgröße an den Regler zu führen.
Es würde mit einer astabilen Kippstufe funktionieren, die einen Schalttransistor antreibt, der wiederrum eine Spule ein- und ausschaltet. Die Selbstinduktionsspannung, die dabei am Kollektor des Schalttransistors anfällt, leitest du mittels Diode in deinen Kondensator, der aber mindestens 100V Aushalten muss... Zur Spannungsstabilisierung verwendest du eine 100V Z-Diode, die am 100V Kondensator (+Pol) angeschlossen ist und mit Serienwiderstand die Basis des Transistors ansteuert, von dem der Schalttransistor angesteuert wird...
Damit hast du dann einen einfachen Step Up Wandler gebaut, der mit minimalem Bauteilaufwand eine sehr hohe Spannung erzeugt...
Schaltplan und Eagle Layout kann ich dir geben, wenn du das willst ;)
Korrekt, gibt aber fertige Schaltregler ICs die man per Spannungsteiler erweitern kann. Man täuscht dem einfach vor, dass nur ein Bruchteil der Ausgangsspannung entsteht auf die er regelt, schon gibt der Gas und erzeugt eine viel höhere Spannung als auf die er regelt. Dazu nur je nach dem die Spule etwas größer machen und ggf einen Transistor zur Hilfe nehmen.
Für einfache Projekte die eine schwache Hochspannung erlauben ist die gute, alte Kaskade aber sicher besser geeignet!
Was willst Du denn damit machen? Es stimmt schon, man kann das über einen Multivibrator bauen und eine Kaskadenschaltung. Das liefert aber nur wenig Strom. Brauchst Du viel Strom, dann geht nur folgendes: Multivibrator schaltet zwei Transistoren, diese einen Trafo. Hier kann man einen 2 mal 28V/230 V verwenden. Die primäre Seite, die normalerweise für 230 V gedacht wäre, wird zur sekundären, die Sekundäre zur Primären. Der Trafo erzeugt dann aus den geschalteten 12 V am Ausgang etwa 100V. Diese dann gleichrichten und sieben. Der Strom den man entnehmen kann hängt vom Transistor und vom Trafo ab. Sind diese gross genug, kann man einige Ampere entnehmen.
Man kann heute auch Gleichspannung direkt umwandeln, nennt sich DC/DC Wandler (in diesem Fall genauer Boost Converter).